Яйца вкрутую
Существует множество методов женской контрацепции, мужчинам же доступны только два метода: барьерный (презервативы) и вазэктомия; оба имеют свои недостатки.
Презервативы относятся к наиболее доступным и простым методам контрацепции, а также защищают от инфекций, передающихся половым путем, но они могут порваться. Кроме того, у некоторых мужчин аллергия на латекс, входящий в состав стандартных презервативов. Вазэктомия – это хирургическая процедура, которая может быть болезненной и сопряжена с рисками, сопровождающими любое оперативное вмешательство. Другой недостаток вазэктомии – необратимый эффект.
Таким образом, поиск альтернативных вариантов мужской контрацепции оправдан, и одним из методов, который исследуется в настоящее время, является наноконтрацепция.
Тумблер включения/выключения
Принцип наноконтрацепции заключается в доставке наночастиц – в данном случае около 100 нанометров в диаметре – в яички с последующим нагреванием. Как предполагают исследователи, возможность контролируемо повышать температуру яичек станет способом «выключать» выработку спермы по желанию, потому что при нагревании количество сперматозоидов в них снижается. Но этот процесс требует осторожности – чрезмерное нагревание может необратимо разрушить ткань яичника, и сперматогенез не восстановится даже при нормализации температуры.
Впервые нанотехнологии для локального нагревания яичек были использованы в 2013 году на мышах биологом Фей Суном и его многопрофильной исследовательской группой из Университета Торонто. Их ранние эксперименты включали введение наночастиц непосредственно в яички мышей.
Эти наночастицы представляли собой наностержни из атомов золота, покрытые несколькими длинными полимерными цепями этиленгликоля. Для нагревания яичек было использовано инфракрасное излучение, которое повысило температуру наночастиц примерно с 30°C до 37-45°C, в зависимости от концентрации вводимых наночастиц и интенсивности излучения.
Данное воздействие на мышей привело к термическому повреждению кожи, покрывающей яички, поэтому группа пришла к заключению, что оно болезненно для животных, хотя не было надежного способа измерить уровень боли. Исследователи продолжили поиск других способов введения и нагревания наночастиц.
Железные стержни
В новом исследовании группа Суна разработала наностержни из магнитного оксида железа и покрыла их лимонной кислотой, сохранив те же размер и форму, какие были у стержней первого поколения.
Эти магнитные наночастицы вводили мышам внутривенно, а затем рядом с гонадами животных размещали магнит на четыре часа, который способствовал перемещению наночастиц к яичкам. Эта процедура – инъекция с последующим магнитным наведением – проводилась ежедневно в течение 1-4 дней. После этого поверх яичек мышей были намотана катушка индуктивности, через которую был пущен электрический ток. Сформировалось магнитное поле, которое нагрело наночастицы и, следовательно, яички.
Данный метод дал аналогичное предыдущему повышение температуры – с исходного уровня 29°C до 37-42°C. Чем больше дней мышам вводили наностержни, тем выше была температура в яичках в конце эксперимента.
Нагревание яичек приводило к их усыханию и угасанию функции, но если температура не превышала 45°C, постепенное восстановление отмечалось через 30 и через 60 дней после лечения. Фертильность снижалась, а в некоторых случаях полностью отсутствовала через семь дней после лечения, но затем постепенно, хотя и не полностью, восстанавливалась.
Хотя фертильность не достигла исходного уровня, заметной разницы в размере помета самок, оплодотворенных мышами, задействованными в эксперименте, не было; ни у одного из родившихся детенышей не наблюдалось морфологических дефектов.
Сун и его коллеги обнаружили, что, в отличие от золотых частиц, которые неопределенно долго сохранялись в яичках мышей, железные наностержни постепенно попадали в печень и селезенку, а затем полностью выводились из организма.
Планирование рождаемости
Стоимость и необратимость хирургической кастрации заставляют многих владельцев домашних животных искать альтернативные методы контрацепции. Наноконтрацепция, по мнению авторов исследования, готова к использованию на домашних животных, более того, этот метод уже применяется на котах в Китае.
Конечная цель исследователей – человеческая контрацепция, но для этого потребуются подробные исследования, чтобы подтвердить безопасность метода для мужчин. Кроме того, необходимо модифицировать способ доставки наночастиц к яичкам.
Статья W.Ding et al. Magnetic Testis Targeting and Magnetic Hyperthermia for Noninvasive, Controllable Male Contraception via Intravenous Administration опубликована в журнале Nano Letters.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам The Conversation: Great balls of fire: How heating up testicles with nanoparticles might one day be a form of male birth control.